有限元方法研究青藏高原岩石圈挠曲及流变
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨辉 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-06 |
| 授予单位 | 中国科学院测量与地球物理研究所 |
| 授予地点 | 武汉 |
| 导师 | 王勇 |
| 关键词 | 有限元 青藏高原 岩石圈 挠曲 流变性 等效弹性厚度 |
| 学位专业 | 固体地球物理 |
| 中文摘要 | 本文首先围绕着岩石圈挠曲理论，采用三维多层壳结构单元，用有限元法模拟了青藏高原岩石圈在地形载荷下的挠曲变形。然后基于地震波速度模型和莫霍面深度约束模型所得到的高原岩石圈分层的力学模型，对各个块体的热物质低速层进行研究，讨论了各块体的低速层对高原岩石圈强度的影响。之后，根据岩石圈分层流变性理论，采用粘弹性力学性质，对青藏高原岩石圈的流变性进行了初步研究。结合青藏高原地质、地球物理、地热等多学科探测资料及相关成果，对计算结果进行了初步解释。主要工作包括： 1 基于岩石圈挠曲理论及挠曲方程，采用有限元单层壳结构对青藏高原整体、东部和西部岩石圈地壳抗弯刚度和有效弹性厚度 进行了计算； 2 应用有限元多层壳结构对青藏高原岩石圈分层结构对岩石圈强度的影响进行了研究,并探讨了东、西部块体的低速层对该区域岩石圈强度的影响； 3 根据粘弹性力学理论，利用有限元多层壳结构对青藏高原岩石圈流变进行了探讨。本文在用有限元方法计算岩石圈的挠曲及流变时，考虑到了岩石圈结构在横向和径向的力学各向不均匀性，与传统谱分析方法相比，计算结果与实际模型之间更为接近。主要结果如下： 1 青藏高原岩石圈地壳抗弯刚度值为：整体值为4.88E23Nm（有效弹性厚度为38km），东部值为2.65E23Nm（有效弹性厚度为31km），西部值为3.82E23Nm（有效弹性厚度为36km）,东部值较整体和西部值小。这种挠曲变形的差异可能是由于高原东、西块体热物质低速层结构所引起的； 2 中地壳低速层对岩石圈强度影响很大，它对东部区域影响比西部大，这与东部具有较强的地热结构有关。高原岩石圈结构十分复杂，纵向上和横向上变化显著，整体上具有上下分层、东西分块的层状结构特征。在纵向上的力学结构变化对岩石圈强度的影响很大； 3 青藏高原流变研究结果表明，弹性模量及粘度系数的改变对整个岩石圈流变的影响是不同的，从整体范围来说，青藏高原存在着明显的脆－柔－脆的三明治结构。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-01-17 |
| 源URL | [http://ir.whigg.ac.cn//handle/342008/3675]  |
| 专题 | 测量与地球物理研究所_学生论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨辉. 有限元方法研究青藏高原岩石圈挠曲及流变[D]. 武汉. 中国科学院测量与地球物理研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：测量与地球物理研究所
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